JPH08136611A - 耐電圧試験方法及び耐電圧試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、被試験物の絶縁破壊に至るまでの
余裕度を判別し得る耐電圧試験装置を提供する。 【構成】 本発明の耐電圧試験装置は、耐電圧試験の被
試験物２に試験電圧を印加する耐電圧試験器１と、この
耐電圧試験器１の出力回路に接続した試験電圧に比例し
た電圧を取り出す分圧器７と、耐電圧試験器の出力回路
に接続した被試験物に流れる電流に比例した電圧を取り
出す電流シャント６と、前記分圧器７、電流シャント６
の各出力電圧を基に試験電圧−電流特性及び電流−時間
特性を測定、記録する測定記録手段とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被試験物（製造物）の
安全性、信頼性の一部である耐電圧特性を確認するため
の耐電圧試験方法及びこの耐電圧試験方法を実現する耐
電圧試験装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の耐電圧試験の方法は、例えばＪＩ
Ｓ Ｃ５１０２−１９９２の「電子機器用固定コンデン
サの試験方法」の中の耐電圧試験の方法のように、被試
験物にある一定の時間試験電圧を印加し、絶縁破壊する
か否かを見るものであって、安全規格（例えば、電気用
品取締法やＵＬ）でも、規定された試験電圧をある一定
時間印加して、その間にブレイクダウン（絶縁破壊が生
じたと見なせる電流が流れれること）するか、しないか
で合格か不合格を決める方法であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来方法では、試験結果が合格であったとしても絶縁破壊
直前で合格なのか、又は、絶縁耐力がまだ充分余裕があ
るものなのかを知ることができなかった。

【０００４】図１０にその例を示す。曲線１２７、１２
８は規格試験電圧とそれ以下で絶縁破壊を起こし不合格
の場合、曲線１２５は合格でも絶縁破壊の直前の場合、
曲線１２６は同じ合格でも充分余裕のある場合、曲線１
２９は、絶縁破壊を起こしていないのにカットオフ電流
に達して不合格になる場合を示す。

【０００５】図１０の曲線１３０はスポットの絶縁破壊
とセルフヒーリングがあった場合の試験電圧Ｖ−電流特
性を示す。

【０００６】さらに、試験中に絶縁破壊が起きても、即
座にセルフヒーリング（自己回復）をする被試験物（例
えばコンデンサの一部）に関しては、その現象が起きた
ことを的確に検知することができなかった。

【０００７】本発明は、これらの問題点を解決し、規格
試験条件において絶縁破壊まで充分余裕があるか、それ
はどれほどの余裕なのかを確認できるようにすること、
即ち、信頼性の高い物だけを選別し得るとともに信頼性
に欠ける物については原因究明と対策を取るという判断
をすることが可能な耐電圧試験方法及び耐電圧試験装置
を提供することを目的とする。

【０００８】また、本発明は、耐電圧試験中に起きた被
試験物の絶縁破壊とセルフヒーリングの組合せ現象をも
把握することができ、絶縁破壊が生じる物とセルフヒー
リングをする物との選別も可能な耐電圧試験方法及び耐
電圧試験装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、耐電圧試験の被試験物に印
加する試験電圧をゼロから規格試験電圧まで上昇させた
後、規定時間、その規格試験電圧を保って絶縁破壊する
か否かを試験する耐電圧試験方法において、試験電圧上
昇過程中及び試験電圧一定での規定時間内において、そ
の試験電圧とその試験電圧によって流れる電流の測定及
び記録を行ない、試験電圧−電流特性と電流−時間特性
を把握するとともに、その試験結果の特性曲線と被試験
物が絶縁破壊に至る経過の特性曲線とを比較し、その試
験結果の特性曲線の絶縁破壊に至る経過の特性曲線に対
する余裕度を判別するものである。

【００１０】請求項２記載の耐電圧試験装置は、耐電圧
試験の被試験物に試験電圧を印加する耐電圧試験器と、
この耐電圧試験器の出力回路に接続した試験電圧に比例
した電圧を取り出す分圧器と、耐電圧試験器の出力回路
に接続した被試験物に流れる電流に比例した電圧を取り
出す電流シャントと、前記分圧器、電流シャントの各出
力電圧を基に試験電圧−電流特性及び電流−時間特性を
測定、記録する測定記録手段とを有するものである。

【００１１】請求項３記載の耐電圧試験装置は、電源及
びコントロール回路と、この電源及びコントロール回路
に接続され耐電圧試験の被試験物に試験電圧を印加する
試験電圧発生回路と、前記試験電圧発生回路の出力回路
に接続した試験電圧に比例した電圧を取り出す分圧器
と、試験電圧発生回路の出力回路に接続した被試験物に
流れる電流に比例した電圧を取り出す電流シャントと、
前記分圧器、電流シャントの各出力電圧を基に試験電圧
−電流特性及び電流−時間特性を測定、記録する測定記
録手段とを組み込んだものである。

【００１２】請求項４記載の耐電圧試験装置は、電源及
びコントロール回路と、この電源及びコントロール回路
に接続された電圧調整回路と、この電圧調整回路の出力
電圧を耐電圧試験の被試験物に印加する高圧の試験電圧
に変換する高圧発生トランスと、この高圧発生トランス
に入力される前の電圧から試験電圧に比例した電圧を取
り出す分圧器と、高圧発生トランスの出力回路に接続し
た被試験物に流れる電流に比例した電圧を取り出す電流
シャントと、前記分圧器、電流シャントの各出力電圧を
基に試験電圧−電流特性及び電流−時間特性を測定、記
録する測定記録手段とを組み込んだものである。

【００１３】請求項５記載の耐電圧試験装置は、電源及
びコントロール回路と、この電源及びコントロール回路
に接続された電圧調整回路と、この電圧調整回路の出力
電圧を耐電圧試験の被試験物に印加する高圧の試験電圧
に変換する高圧発生トランスと、この高圧発生トランス
に入力される前の出力電圧から試験電圧に比例した電圧
を取り出す分圧器と、高圧発生トランスの出力回路に接
続した被試験物に流れる電流に比例した電圧を取り出す
電流シャントと、前記分圧器、電流シャントの各出力電
圧を基に試験電圧／電流の演算を行ないこれに対応した
電圧を出力する演算回路と、前記分圧器、電流シャント
の各出力電圧を基に試験電圧−電流特性及び電流−時間
特性を測定、記録するとともに、前記演算回路の出力を
も記録する測定記録手段とを組み込んだものである。

【００１４】請求項６記載の耐電圧試験装置は、電源及
びコントロール回路と、この電源及びコントロール回路
からの出力電圧を耐電圧試験の被試験物に印加する高圧
の試験電圧に変換する高圧発生トランスと、この高圧発
生トランスに入力される前の出力電圧から試験電圧に比
例した電圧を取り出す分圧器と、高圧発生トランスの出
力回路に接続した被試験物に流れる電流に比例した電圧
を取り出す電流シャントと、前記分圧器、電流シャント
の各出力電圧を各々耐電圧試験の動作に連動してデジタ
ル値に変換するＡＤ変換器と、このＡＤ変換器からの前
記分圧器、電流シャントの各出力電圧に対応する各デジ
タル値を基に最小自乗法によって試験電圧−電流特性と
試験電圧−時間特性の回帰方程式を計算し、これらの特
性が（縦軸を電流、横軸を試験電圧又は時間とすると）
ほぼ垂直になる試験電圧又は時間を絶縁破壊電圧又は絶
縁破壊時間として予測する演算処理手段とを有するもの
である。

【００１５】

【作用】以下に本発明の作用を説明する。

【００１６】請求項１記載の耐電圧試験方法は、耐電圧
試験の被試験物に印加する試験電圧をゼロから規格試験
電圧まで上昇させた後、規定時間、その規格試験電圧を
保って絶縁破壊するか否かを試験する場合において、試
験電圧上昇過程中及び試験電圧一定での規定時間内にお
いて、その試験電圧とその試験電圧によって流れる電流
の測定及び記録を行ない、試験電圧−電流特性と電流−
時間特性を把握する。

【００１７】また、その試験結果の特性曲線と被試験物
が絶縁破壊に至る経過の特性曲線とを比較し、その試験
結果の特性曲線の絶縁破壊に至る経過の特性曲線に対す
る余裕度を判別する。

【００１８】これにより、試験電圧の低い方では、試験
電圧−電流特性の特性曲線の傾斜は一定であるが、ある
試験電圧を超えるとその傾斜は徐々に増加し、絶縁破壊
の直前では急激な増加となる被試験物の性質を考慮する
ことにより、規定電圧における傾斜の具合いによって絶
縁破壊に対する余裕度、即ち、絶縁破壊に至る過程のど
の位置にあるかを知ることができるとともに、電流−時
間特性の特性曲線からさらに試験を続けた場合被試験物
がどうなるかを予測することが可能となる。

【００１９】また、上記耐電圧試験において、試験電圧
−電流特性、電流−時間特性の把握によって、これらの
特性曲線がある規則性があることを利用して、規格試験
条件以上の測定しない範囲の特性までを予測できるとと
もに、試験中に起きる絶縁破壊と即座のセルフヒーリン
グの組合わせ現象をも測定、記録できる。

【００２０】請求項２記載の耐電圧試験装置における耐
電圧試験器は、耐電圧試験の被試験物に試験電圧を印加
するが、分圧器は試験電圧に比例した電圧を取り出す。
また、電流シャントは、被試験物に流れる電流に比例し
た電圧を取り出す。

【００２１】測定記録手段は、前記分圧器、電流シャン
トの各出力電圧を基に試験電圧−電流特性及び電流−時
間特性を測定、記録する。

【００２２】このような動作を行なう請求項２記載の耐
電圧試験装置によれば、耐電圧試験器に対して分圧器、
電流シャント及び測定記録手段を外付けに接続した構成
で上述した請求項１記載の耐電圧試験方法を実現でき
る。

【００２３】請求項３記載の耐電圧試験装置に組み込ま
れた試験電圧発生回路は、電源及びコントロール回路の
制御の基に耐電圧試験の被試験物に試験電圧を印加する
が、前記試験電圧発生回路の出力回路に接続した分圧器
は、試験電圧に比例した電圧を取り出す。また、試験電
圧発生回路の出力回路に接続した電流シャントは、被試
験物に流れる電流に比例した電圧を取り出す。測定記録
手段は、前記分圧器、電流シャントの各出力電圧を基に
試験電圧−電流特性及び電流−時間特性を測定、記録す
る。

【００２４】請求項４記載の耐電圧試験装置に組み込ま
れた高圧発生トランスは、電源及びコントロール回路か
ら出力され、電圧調整回路により調整される電圧を耐電
圧試験の被試験物に印加する高圧の試験電圧に変換する
が、分圧器はこの高圧発生トランスに入力される前の電
圧から試験電圧に比例した電圧を取り出す。また、高圧
発生トランスの出力回路に接続した電流シャントは、被
試験物に流れる電流に比例した電圧を取り出す。

【００２５】測定記録手段は、前記分圧器、電流シャン
トの各出力電圧を基に試験電圧−電流特性及び電流−時
間特性を測定、記録する。

【００２６】このような動作を行なう請求項４記載の耐
電圧試験装置によれば、電源及びコントロール回路、電
圧調整回路、高圧発生トランス、分圧器、電流シャント
及び測定記録手段をこの耐電圧試験装置に組み込んだ構
成で上述した請求項１記載の耐電圧試験方法を実現でき
る。

【００２７】請求項５記載の耐電圧試験装置に組み込ま
れた高圧発生トランスは、電源及びコントロール回路か
ら出力され、電圧調整回路により調整される電圧を耐電
圧試験の被試験物に印加する高圧の試験電圧に変換する
が、分圧器はこの高圧発生トランスに入力される前の出
力電圧から試験電圧に比例した電圧を取り出す。また、
高圧発生トランスの出力回路に接続した電流シャント
は、被試験物に流れる電流に比例した電圧を取り出す。

【００２８】演算回路は、前記分圧器、電流シャントの
各出力電圧を基に試験電圧／電流の演算を行ないこれに
対応した電圧を出力する。

【００２９】測定記録手段は、前記分圧器、電流シャン
トの各出力電圧を基に試験電圧−電流特性及び電流−時
間特性を測定、記録するとともに、前記演算回路の出力
である試験電圧／電流の値、即ち、抵抗値をも記録す
る。

【００３０】このような動作を行なう請求項５記載の耐
電圧試験装置によれば、請求項４記載の耐電圧試験装置
と同様な作用を発揮することに加え、試験電圧を変える
都度その試験電圧における抵抗値を読み取れるととも
に、試験電圧一定の条件の基でも時間経過による抵抗値
の変化をも読み取ることができ、時間により絶縁破壊に
近づく経過（直線的或いは曲線的に変わる有様、及び、
試験中の絶縁破壊とセルフヒーリングの組合せ現象）を
知ることができ、さらに試験規格に対して合格であって
も絶縁破壊までの余裕の程度を知ることができる。

【００３１】請求項６記載の耐電圧試験装置における高
圧発生トランスは、電源及びコントロール回路からの出
力電圧を耐電圧試験の被試験物に印加する高圧の試験電
圧に変換するが、分圧器は、高圧発生トランスに入力さ
れる前の電圧から試験電圧に比例した電圧を取り出す。
また、電流シャントは、被試験物に流れる電流に比例し
た電圧を取り出す。ＡＤ変換器は、前記分圧器、電流シ
ャントの各出力電圧を各々耐電圧試験の動作に連動して
デジタル値に変換する。

【００３２】演算処理手段は、このＡＤ変換器からの前
記分圧器、電流シャントの各出力電圧に対応する各デジ
タル値を基に最小自乗法によって試験電圧−電流特性と
試験電圧−時間特性の回帰方程式を計算し、これらの特
性がほぼ垂直になる試験電圧又は時間を絶縁破壊電圧又
は絶縁破壊時間として予測する。

【００３３】このような動作を行なう請求項６記載の耐
電圧試験装置によれば、請求項１記載の耐電圧試験方法
を実現する試験電圧−電流特性及び電流−時間特性の基
になる試験電圧、電流に比例した電圧が得られるととも
に、被試験物が絶縁破壊するまで試験電圧を上昇しない
でも絶縁破壊電圧を予測することが可能となる。

【００３４】

【実施例】以下に、本発明の実施例を詳細に説明する。

【００３５】［第１の実施例］図１は、試験電圧を直流
又は交流とした耐電圧試験装置を示すものである。

【００３６】この耐電圧試験装置は、耐電圧試験器１の
出力電圧、即ち、試験電圧を被試験物２に印加するとと
もに、耐電圧試験器１の出力回路に並列に接続した試験
電圧に比例した電圧を取り出す分圧器３と、耐電圧試験
器１の出力回路（マイナス側）に接続した被試験物に流
れる電流に比例した電圧を取り出す電流シャント６と、
この電流シャント７の出力電圧を増幅する増幅器７と、
電流シャント６及び増幅器７の各出力電圧を基に試験電
圧Ｖ−電流Ｉ特性及び電流Ｉ−時間ｔ特性を測定、記録
する測定記録手段としてのＸ−Ｙレコーダ４及び２チャ
ンネル構成のＸ−ｔレコーダ５と、耐電圧試験器１の出
力電圧が交流の場合に分圧器３の出力電圧の整流及び平
滑を行なう整流回路８ａ及び平滑回路９ａと、耐電圧試
験器１の出力電圧が交流の場合に増幅器７の出力電圧の
整流及び平滑を行なう整流回路８ｂ及び平滑回路９ｂ
と、分圧器３及び増幅器７の出力電圧の切り替えを行な
う連動切り替えスイッチ１０とを具備している。

【００３７】この連動切り替えスイッチ１０は、分圧器
３の出力電圧をＸ−Ｙレコーダ４及びＸ−ｔレコーダ５
側又は整流回路８ａ及び平滑回路９ａ側に切り替える４
個のスイッチ１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂと、増幅
器７の出力電圧をＸ−Ｙレコーダ４及びＸ−ｔレコーダ
５側又は整流回路８ｂ及び平滑回路９ｂ側に切り替える
４個のスイッチ１１ｃ、１１ｄ、１２ｃ、１２ｄとから
構成している。

【００３８】前記分圧器３の出力電圧は、スイッチ１１
ａ、１１ｂ、スイッチ１２ａ、１２ｂを介してＸ−Ｙレ
コーダ４のＸ軸端子及びＸ−ｔレコーダ５の第２チャン
ネルに入力されるようになっている。また、電流シャン
ト６の出力電圧は、増幅器７により増幅され、スイッチ
１１ｃ、１１ｄ、スイッチ１２ｃ、１２ｄを介してＸ−
Ｙレコーダ４のＹ軸端子及びＸ−ｔレコーダ５の第１チ
ャンネルに入力されるようになっている。上記レコーダ
ーのかわりにデジタルストレージオシロスコープを使用
することもできる。又、コンピュータにコントロールさ
れて動作するＡＤコンバーターによって、時々刻々の値
をコンピュータに記憶させることもできる。

【００３９】前記分圧器３の分圧比、電流シャント６の
抵抗値、増幅器７の増幅率、Ｘ−Ｙレコーダ４のレンジ
等の関係は予め計算しておき、元の試験電圧Ｖと電流Ｉ
の値をＸ−Ｙレコーダ４の振れ量に対応させておく。

【００４０】次に、図１に示す耐電圧試験装置を用いた
被試験物２の耐電圧試験方法について説明する。

【００４１】まず、サンプルに絶縁破壊が生じるまで、
又は、規格試験電圧より充分高い電圧まで試験電圧Ｖを
上昇させてＸ−Ｙレコーダ４により図２に示すような試
験電圧Ｖ−電流Ｉの特性を描く。以後この予備試験をサ
ンプル試験という。以上が準備である。

【００４２】被試験物２を耐電圧試験器１に接続し、試
験電圧ＶをＸ−Ｙレコーダ４が追従する程度の速さで規
格の値まで上昇させ、規定の時間、試験電圧Ｖを規定の
値で保ち、耐電圧試験器１の動作によって電圧が下げら
れるのを待つ。

【００４３】以上で、耐電圧試験は終了するが、途中で
被試験物２が絶縁破壊（ブレイクダウン）した場合は、
当然その時点で試験は終了である。

【００４４】この耐電圧試験での試験電圧Ｖ−電流Ｉの
特性がＸ−Ｙレコーダ４により測定され図３に示すよう
に記録される。

【００４５】この記録された試験電圧Ｖ−電流Ｉの特性
曲線と、サンプル試験で得られた試験電圧Ｖ−電流Ｉの
特性曲線とを比較し、耐電圧試験で得られた試験電圧Ｖ
−電流Ｉの特性の図３に示す規格試験電圧ＶS の位置２
１での接線２２の傾斜αが、サンプル試験で得られた試
験電圧Ｖ−電流Ｉの特性の接線２２の傾斜αと同じ位置
２１を見極めて、この位置２１の零ボルトの位置からの
距離Ｌ1 とし、同様に零ボルトの位置から破壊電圧ＶH
までの距離Ｌ2 とすると、ＶS ：ＶH ＝Ｌ1 ：Ｌ2 の関
係になり、破壊電圧ＶH を予測することができる。

【００４６】但し、耐電圧試験で得られた試験電圧Ｖ−
電流Ｉの特性が直線になる範囲であるとすると、絶縁破
壊電圧ＶH をこの特性から予測することはできないが、
充分余裕があることがはっきり分かる。つまり、少なく
とも規格試験電圧ＶS は、サンプル試験で得られた試験
電圧Ｖ−電流Ｉの特性の直線の範囲内にあるといえ、直
線から曲線に変わる位置（零ボルトの位置からの距離Ｌ
0 ）２３から破壊電圧２４（このときの電流ＩBD) まで
が余裕があるといえる。

【００４７】次に、ある試験時間、規格試験電圧ＶS を
保持している時の電流Ｉの変化から絶縁破壊への経過を
把握し、被試験物２が規格試験条件で絶縁破壊までどれ
ほどの余裕度があるかを確認する方法について説明す
る。

【００４８】上述した試験電圧Ｖ−電流Ｉの特性を描く
Ｘ−Ｙレコーダ４に加え、Ｘ−ｔレコーダ５により前記
分圧器３、増幅器７の各出力電圧を測定し図４に示すよ
うに電流Ｉ−時間ｔの特性を描く。これにより、サンプ
ルに規格試験電圧ＶS を印加してから絶縁破壊に至るま
で、又は、規格試験時間よりも充分長い時間にわたって
電流Ｉの変化を把握する。以後この予備試験をサンプル
試験という。

【００４９】次に、被試験物２を耐電圧試験器１に接続
し、上述した場合と同様にして規格試験電圧ＶS 、規定
時間の試験を行い、被試験物２の電流Ｉ−時間ｔの特性
を図５に示すように描く。

【００５０】この結果を、記述した場合と同様にサンプ
ル試験で得られた電流Ｉ−時間ｔの特性と比較し、被試
験物２が絶縁破壊へ至る経過のどの位置かを見極める。

【００５１】即ち、電流Ｉ−時間ｔの特性における規格
試験電圧ＶS に達した位置３１の電流Ｉと、対電圧試験
が終了した時の位置３２との電流Ｉとが、図５に示すよ
うに僅かしか変わらないような場合にはこの被試験物２
は合格品であり絶縁破壊までに十分余裕があると見極め
ることができる。

【００５２】以上の説明は、試験電圧Ｖ−電流Ｉの特性
と電流Ｉ−時間ｔの特性の試験方法を別々に説明した
が、実際の試験では、同時に行う。また、試験電圧Ｖが
交流の場合、図１に示す連動切り替えスイッチ１０によ
り整流回路８ａ、８ｂと平滑回路９ａ、９ｂとを試験回
路に介在させることで上述した場合と同様な試験電圧Ｖ
−電流Ｉ、電流Ｉ−時間ｔの各特性を測定、記録でき
る。

【００５３】［第２の実施例］図６に示す第２の実施例
は、上述した耐電圧試験方法を行うための耐電圧試験装
置であるが、筐体内に以下の構成要素を組み込んで耐電
圧試験を簡単に行えるようにしたことが特徴である。即
ち、Ａ１は従来の耐電圧試験器でその構成は電源及びコ
ントロール回路４１、試験電圧発生回路４２、切り替え
スイッチ４０等であり、これに加えて、試験電圧発生回
路４２の出力回路に試験電圧Ｖに比例した低い電圧を得
る分圧器３を接続し出力端子５０ａに出力電圧を出力可
能とするとともに、試験電圧発生回路４２の出力回路に
電流シャント６を挿入し、出力電流回路を出力端子５０
ａ，５０ｂを経由して形成可能とする。

【００５４】さらに、分圧器３、電流シャント６の各出
力側に第１の実施例の場合と同様な回路構成で増幅器
７、Ｘ−Ｙレコーダ４及び２チャンネル構成のＸ−ｔレ
コーダ５、整流回路８ａ、８ｂ、平滑回路９ａ、９ｂ、
連動切り替えスイッチ１０を接続し、かつ、分圧器３、
電流シャント６の出力電圧を出力端子５０ｃ、５０ｄ、
出力端子５０ｅ、５０ｆに出力可能としたものである。

【００５５】そして、出力端子５０ａ、５０ｂに被試験
物２を接続することで第１の実施例と同様な耐電圧試験
方法を実現できる。内部にＸ−Ｙレコーダ４及び２チャ
ンネル構成のＸ−ｔレコーダ５を内蔵させる場合には、
前記出力電圧、出力電流にそれぞれ比例した電圧をその
Ｘ−Ｙレコーダ４及び２チャンネル構成のＸ−ｔレコー
ダ５に入力可能にし、耐電圧試験の動作と共に、そのＸ
−Ｙレコーダ４及びＸ−ｔレコーダ５を動作させ出力電
圧、出力電流の変化の様子を記録できるようにする。

【００５６】［第３の実施例］第３の実施例は、上述し
た耐電圧試験方法を行うための耐電圧試験装置である。

【００５７】第１の実施例では、耐電圧試験器１の外に
試験電圧Ｖと電流Ｉの各測定要素を接続したが、これら
を耐電圧試験装置の中に組み込んで、試験を簡単に行え
るようにした事が特徴である。

【００５８】図７に示すように、試験電圧Ｖを発生する
手段として電源及びコントロール回路５４、電圧調整回
路５１、切り替えスイッチ５５及び高圧発生トランス５
２からなる耐電圧試験器１Ｂを備えるとともに、高圧発
生トランス５２に入力される電圧を分岐し、分圧器５３
で分圧し、整流回路４８ｂと平滑回路４９ｂを通して試
験電圧Ｖに比例した低い直流電圧として取り出し可能に
する。

【００５９】また、高圧発生トランス５２の出力回路に
は合計６個のスイッチ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０
ｄ、４０ｅ、４０ｆを備えた連動切り替えスイッチ４
０、整流回路５８、平滑回路５９、電流シャント４６を
接続し、出力端子５０に出力電圧、出力電流を送出可能
とし、さらに、電流シャント４６の出力電圧は増幅器４
７により増幅して取り出し可能にする。このとき、交流
の出力電圧の場合には、連動切り替えスイッチ４０、整
流回路４８ａ、平滑回路４９ａにより直流にして取り出
し可能にする。

【００６０】そして、前記平滑回路４９ｂ、増幅回路４
７の各出力電圧を出力端子５０ｇへ出力可能にしたもの
である。

【００６１】内部にＸ−Ｙレコーダ４及び２チャンネル
構成のＸ−ｔレコーダ５を内蔵させる場合には、前記出
力電圧、出力電流にそれぞれ比例した電圧をそのＸ−Ｙ
レコーダ４及び２チャンネル構成のＸ−ｔレコーダ５に
入力可能にし、耐電圧試験の動作と共に、そのＸ−Ｙレ
コーダ４及びＸ−ｔレコーダ５を動作させ出力電圧、出
力電流の変化の様子を記録できるようにする。

【００６２】［第４の実施例］第４の実施例は、第１の
実施例の耐電圧試験の方法を行うための耐電圧試験装置
であり、第３の実施例装置の構成に演算回路、即ち、ア
ナログ演算回路６１を付加したことを特徴としている。

【００６３】図８に示すように、試験電圧Ｖに比例する
直流電圧と試験電圧Ｖによって流れる電流Ｉに比例した
電圧とを基に試験電圧Ｖ／電流Ｉの演算を行うアナログ
演算回路６１を前記平滑回路４９ａ、４９ｂの出力側と
Ｘ−Ｙレコーダ４及びＸ−ｔレコーダ５との間に接続
し、試験電圧Ｖ／電流Ｉに比例した電圧を得るようにし
たものである。

【００６４】そして、アナログ演算回路６１により得た
電圧を出力端子５０ｈから出力可能にするとともに、Ｘ
−Ｙレコーダ４及びＸ−ｔレコーダ５に入力して、記録
可能にする。Ｘ−Ｙレコーダ４及びＸ−ｔレコーダ５は
耐電圧試験の動作と共に動作するようにコントロールさ
れる。

【００６５】［第５の実施例］第５の実施例は、第１の
実施例の耐電圧試験の方法を行うために耐電圧試験装置
である。第１の実施例では、耐電圧試験器の外に電圧と
電流の測定装置を接続したが、それらを耐電圧試験装置
の中に組み込んで、試験を簡単に行えるようにした装置
の実施例であり、第２、第３、第４の実施例はアナログ
量によって処理（出力し、グラフ化）したのに対して、
第５の実施例は、耐電圧試験動作と連動して演算処理手
段８０を用いてデジタル量によって処理（出力し、グラ
フ化）するようにしたことが特徴である。

【００６６】即ち、図９に示す耐電圧試験装置は、試験
電圧Ｖを発生する手段として電源及びコントロール回路
７９、切り替えスイッチ５５及び高圧発生トランス５２
からなる耐電圧試験器１Ｃを備えるとともに、この図８
に示す耐電圧試験装置と略同様な回路構成の分圧器５
３、電流シャント４６の各出力電圧をＡＤ変換器７３、
７４により各々デジタル量に変換し演算処理手段８０に
より処理（出力し、グラフ化）するようにしたものであ
る。

【００６７】演算処理手段８０は、ＲＯＭ７１に格納し
たプログラムによってＣＰＵ７２が演算やコントロール
等を行わせることができるようにし、試験電圧Ｖに比例
する直流電圧とその試験電圧Ｖによって流れる電流Ｉに
比例した直流電圧をＣＰＵ７２の制御によってそれぞれ
ＡＤ変換器７３、７４によってデジタル化し、電圧値と
電流値を一対のデータとしてＲＡＭ７５に記憶させ、プ
ログラムに応じて読み出し、演算し、さらに、出力し、
またＲＡＭ７５に記憶するようになっている。

【００６８】また、プログラムによっては、ＲＡＭ７５
のデータをインターフェース７６を介して外部コンピュ
ータに転送させることも可能である。

【００６９】別のプログラムにより試験電圧Ｖ−電流Ｉ
の特性と電流Ｉ−時間ｔの特性をグラフィックプリンタ
ー７７又は表示器７８にプロットして描かせることも可
能である。

【００７０】さらに、電圧値、電流値のデータから、試
験電圧Ｖ−電流Ｉの特性、電流Ｉ−時間ｔの特性の回帰
直線方程式と回帰曲線方程式を最小自乗法によって求
め、曲線が垂直に近くなる点、つまり絶縁破壊電圧又は
絶縁破壊に達する時間を予測し、規格試験電圧との差を
数値又はグラフィックで試験結果として表示することも
可能である。

【００７１】

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、以下の効
果を奏する。

【００７２】請求項１記載の発明によれば、被試験物に
対する試験電圧−電流特性と電流−時間特性を把握し、
その試験結果の特性曲線と被試験物が絶縁破壊に至る経
過の特性曲線とを比較することで、被試験物の絶縁破壊
に至る経過の余裕度を判別し得るとともに、さらに試験
を続けた場合被試験物がどうなるかの予測や規格試験条
件以上の測定しない範囲の特性までを予測できるととも
に、試験中に起きる絶縁破壊と即座のセルフヒーリング
の組合わせ現象をも測定、記録できる耐電圧試験方法を
提供することができる。

【００７３】請求項２記載の発明によれば、耐電圧試験
器に対して分圧器、電流シャント及び測定記録手段を外
付けに接続した構成で上述した請求項１記載の耐電圧試
験方法を実現できる耐電圧試験装置を提供することがで
きる。

【００７４】請求項３記載の発明によれば、電源及びコ
ントロール回路、試験電圧発生回路、分圧器、電流シャ
ント及び測定記録手段をこの耐電圧試験装置に組み込ん
だ構成で上述した請求項１記載の耐電圧試験方法を実現
できる耐電圧試験装置を提供することができる。

【００７５】請求項４記載の耐電圧試験装置によれば、
電源及びコントロール回路、電圧調整回路、高圧発生ト
ランス、分圧器、電流シャント及び測定記録手段をこの
耐電圧試験装置に組み込んだ構成で上述した請求項１記
載の耐電圧試験方法を実現できる耐電圧試験装置を提供
することができる。

【００７６】請求項５記載の発明によれば、請求項４記
載の耐電圧試験装置と同様な効果を奏することに加え、
時間により絶縁破壊に近づく経過（直線的或いは曲線的
に変わる有様、及び、試験中の絶縁破壊とセルフヒーリ
ングの組合せ現象）を知ることができ、さらに試験規格
に対して合格であっても絶縁破壊までの余裕の程度を知
ることができる耐電圧試験装置を提供することができ
る。

【００７７】請求項６記載の発明によれば、請求項１記
載の耐電圧試験方法を実現する試験電圧−電流特性及び
電流−時間特性の基になる試験電圧、電流に比例した電
圧が得られるとともに、規格試験電圧を越えて被試験物
が絶縁破壊するまで試験電圧を上昇させないでも絶縁破
壊電圧を予測することが可能な耐電圧試験装置を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例装置に係る耐電圧試験に
おける試験電圧と電流を測定記録するための回路構成を
示すブロック図である。

【図２】第１の実施例装置によるサンプル試験の試験電
圧−電流の測定結果を示す説明図である。

【図３】第１の実施例装置による被試験物の試験電圧−
電流の測定結果を示す説明図である。

【図４】第１の実施例装置によるサンプル試験の電流−
時間の測定結果を示す説明図である。

【図５】第１の実施例装置による被試験物の電流−時間
の測定結果を示す説明図である。

【図６】本発明の第２の実施例装置に係る耐電圧試験に
おける試験電圧と電流を測定記録するための回路構成を
示すブロック図である。

【図７】本発明の第３の実施例装置に係る耐電圧試験に
おける試験電圧と電流を測定記録するための回路構成を
示すブロック図である。

【図８】本発明の第４の実施例装置に係る耐電圧試験に
おける試験電圧と電流を測定記録するための回路構成を
示すブロック図である。

【図９】本発明の第５の実施例装置に係る耐電圧試験に
おける試験電圧と電流を測定記録するための回路構成を
示すブロック図である。

【図１０】従来の耐電圧試験における試験電圧と電流と
の関係を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 耐電圧試験器 ２ 被試験物 ３ 分圧器 ４ Ｘ−Ｙレコーダ ５ Ｘ−ｔレコーダ ６ 電流シャント ７ 増幅器 ８ 整流回路 ９ 平滑回路 １０ 連動切り替えスイッチ

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成６年１２月２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図７

【補正方法】変更

【補正内容】

【図７】

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図８

【補正方法】変更

【補正内容】

【図８】

【手続補正５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図９

【補正方法】変更

【補正内容】

【図９】

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 耐電圧試験の被試験物に印加する試験電
   圧をゼロから規格試験電圧まで上昇させた後、規定時
   間、その規格試験電圧を保って絶縁破壊するか否かを試
   験する耐電圧試験方法において、試験電圧上昇過程中及
   び試験電圧一定での規定時間内において、その試験電圧
   とその試験電圧によって流れる電流の測定及び記録を行
   ない、試験電圧−電流特性と電流−時間特性を把握する
   とともに、その試験結果の特性曲線と被試験物が絶縁破
   壊に至る経過の特性曲線とを比較し、その試験結果の特
   性曲線の絶縁破壊に至る経過の特性曲線に対する余裕度
   を判別することを特徴とする耐電圧試験方法。
2. 【請求項２】 耐電圧試験の被試験物に試験電圧を印加
   する耐電圧試験器と、この耐電圧試験器の出力回路に接
   続した試験電圧に比例した電圧を取り出す分圧器と、耐
   電圧試験器の出力回路に接続した被試験物に流れる電流
   に比例した電圧を取り出す電流シャントと、前記分圧
   器、電流シャントの各出力電圧を基に試験電圧−電流特
   性及び電流−時間特性を測定、記録する測定記録手段と
   を有することを特徴とする耐電圧試験装置。
3. 【請求項３】 電源及びコントロール回路と、この電源
   及びコントロール回路に接続され耐電圧試験の被試験物
   に試験電圧を印加する試験電圧発生回路と、前記試験電
   圧発生回路の出力回路に接続した試験電圧に比例した電
   圧を取り出す分圧器と、試験電圧発生回路の出力回路に
   接続した被試験物に流れる電流に比例した電圧を取り出
   す電流シャントと、前記分圧器、電流シャントの各出力
   電圧を基に試験電圧−電流特性及び電流−時間特性を測
   定、記録する測定記録手段とを組み込んだとを特徴とす
   る耐電圧試験装置。
4. 【請求項４】 電源及びコントロール回路と、この電源
   及びコントロール回路に接続された電圧調整回路と、こ
   の電圧調整回路の出力電圧を耐電圧試験の被試験物に印
   加する高圧の試験電圧に変換する高圧発生トランスと、
   この高圧発生トランスに入力される前の出力電圧から試
   験電圧に比例した電圧を取り出す分圧器と、高圧発生ト
   ランスの出力回路に接続した被試験物に流れる電流に比
   例した電圧を取り出す電流シャントと、前記分圧器、電
   流シャントの各出力電圧を基に試験電圧−電流特性及び
   電流−時間特性を測定、記録する測定記録手段とを組み
   込んだとを特徴とする耐電圧試験装置。
5. 【請求項５】 電源及びコントロール回路と、この電源
   及びコントロール回路に接続された電圧調整回路と、こ
   の電圧調整回路の出力電圧を耐電圧試験の被試験物に印
   加する高圧の試験電圧に変換する高圧発生トランスと、
   この高圧発生トランスに入力される前の出力電圧から試
   験電圧に比例した電圧を取り出す分圧器と、高圧発生ト
   ランスの出力回路に接続した被試験物に流れる電流に比
   例した電圧を取り出す電流シャントと、前記分圧器、電
   流シャントの各出力電圧を基に試験電圧／電流の演算を
   行ないこれに対応した電圧を出力する演算回路と、前記
   分圧器、電流シャントの各出力電圧を基に試験電圧−電
   流特性及び電流−時間特性を測定、記録するとともに、
   前記演算回路の出力をも記録する測定記録手段とを組み
   込んだとを特徴とする耐電圧試験装置。
6. 【請求項６】 電源及びコントロール回路と、この電源
   及びコントロール回路からの出力電圧を耐電圧試験の被
   試験物に印加する高圧の試験電圧に変換する高圧発生ト
   ランスと、この高圧発生トランスに入力される前の出力
   電圧から試験電圧に比例した電圧を取り出す分圧器と、
   高圧発生トランスの出力回路に接続した被試験物に流れ
   る電流に比例した電圧を取り出す電流シャントと、前記
   分圧器、電流シャントの各出力電圧を各々耐電圧試験の
   動作に連動してデジタル値に変換するＡＤ変換器と、こ
   のＡＤ変換器からの前記分圧器、電流シャントの各出力
   電圧に対応する各デジタル値を基に最小自乗法によって
   試験電圧−電流特性と試験電圧−時間特性の回帰方程式
   を計算し、これらの特性がほぼ垂直になる試験電圧又は
   時間を絶縁破壊電圧又は絶縁破壊時間として予測する演
   算処理手段とを有することを特徴とする耐電圧試験装
   置。